雨水集蓄利用理论及实用意义探究

还要充分利用周遭环境营造出良好的施工环境，借此获得良 好的高速公路机电系统施工质量控制效果。 4 结语
综上所述，近年来随着我国高速公路行业的不断发展， 对于高速公路机电系统设计建设工作提出了更高的要求。 只有做好机电系统建设工作，才能够满足高速公路对于来 往车辆的控制和管理效果，对于高速公路运营管理水平的 提升也有着至关重要的意义。因此高速公路运营企业还需 要在结合了高速公路实际运行情况基础上，做好监控系统、 收费系统、通信系统、照明系统、供配电系统以及隧道机 电系统六部分的设计工作，确保施工设计方案的科学性。 在此基础上还要强化高速公路机电系统施工质量的质量管 理工作，这样才能够获得良好的机电系统建设效果，对于 我国高速公路行业的发展也有着重要意义。
近年来，我国在解决干旱和干旱地区的饮用水问题上 做了大量工作，在促进农业发展中发挥了重要作用。1968 年，陕西省米脂县用池塘和水坝在沟中储水，灌溉 4.13hm 2 得到 66kg/hm2 是山坡土地产量的 12 倍；甘肃省榆中市 的年降雨量仅为 3~43mm 每公顷耕地分配 18m2 的聚流场和 2 个 45m3 的水窖可以使小麦的产量比对照提高 3 倍。
目前关于雨水库的结构形状和防渗材料的研究已有 许多实践经验和研究成果。但是，现有的储水设施结构 包括许多建筑技术，还需要进一步改进，还必须开发和 使用新的储层设施。
在降水积累条件下有效利用雨水的研究，雨水径流 中收集和储存的水量非常有限，为了更有效地利用积聚 的雨水进行耕地灌溉，主要需要深入研究旱地农作物的 关键需水时期的高效灌溉率和有限的平衡供水效果。研 究节水灌溉技术，如各种微灌技术和设备，以及在农业 技术领域的广泛研究等方面。目前，我国收集雨水进行 额外灌溉的用水效率仅为 1.0kg/m3 左右，然而发达国家 例如以色列已达到 2.0kg/m3 以上。因此深入研究和完善 适用于汇集雨水进行补充灌溉的节水灌溉制度和技术以 及农业综合技术具有很大的发展潜力。
径流场集水（RFWH）RFWH 用于收集集水区（A）的地 表径流，并将水流引导至地表水库（SR），以通过输入系统、 通道、小沟槽、管道等进行存储。这样，SR 中积聚的水 量大于底部的积水量，从而使有限的水在时间和空间上 更加合理的分配，它通常用于家畜饮用和灌溉农田。
国西北地区和华北地区许多地方长期以来一直使用 各种排水点来收集雨水并将其存储在池塘和水坝中、涝 灾的池塘、电热炉、蓄水设施和其他用于人类和动物饮 水或农田灌溉的蓄水装置。近年来，甘肃 121s 雨水收集 工程，宁夏窑窖工程，陕西甘露工程已达到一定规模。 在以色列，格夫沙漠的实际降水量仅为 100mm，建造径流 场的 1hm2 耕地不仅存储直接降水，还存储 20hm2 的坡面 径流，耕地的水量可达到 300~500mm。印度的 Khadin 集 水区与中国的泥坝相似，这意味着斜坡表面的径流和被 洗涤的土壤都存储在低洼山谷的坝中，在大坝装满之前 浇水，大坝装满后可以种植植物或造林。
此外，人们还收集雨水径流用于生活用水。在古罗马 时期的罗马和威尼斯，雨水收集系统被设计为饮用水和 生活用水主要来源。长期以来，中国北方许多地区因雨 水径流的收集和储存而解决人畜饮水问题。到 1986 年底， 宁夏固原市已有超过 70,000 台水窖，上面装有少量水井、 池 塘 水 坝， 并 解 决 了 112,000~330000 头 牛 和 161,900 只羊的饮用水。1972 年 ~1987 年，陕西的甘露工程，窑 炉修复与开挖运河相结合，解决了干旱地区大牲畜饮水 554.48~83.18 万的问题，年节水劳动力 66.54 万，当年 经济效益 2 亿元。甘肃省与之相对应，开展的 121 个雨 水收集工程在一年多的时间里解决了 131.7 万人和 118.7 万头牲畜饮水。此外，收集在城市街道和一些建筑物上 的雨水也可用于城市消防、冲厕、绿化城市、给草坪浇 水等。该地区的雨水可以直接拦蓄入渗，也可以通过专 用的渗透过滤装置向地下水注入水以补充地下水。 5 结语
与设计 ,2020(09):138-139.
中国设备工程 2021.04（上） 11
是一种切实可行的方法。目前，中国的自然降雨利用率 仅为 10％。与使用率较高的国家相比，利用潜力很大。 在我国，许多地区的降雨量超过 250mm，并且降雨集中在 6 月 ~9 月，荒山、道路，庭院和屋顶等设施为收集雨水 创造了强大的条件，正是在这些地方，雨水都能被开发 和利用。 2 雨水径流的收集技术
参考文献： [1] 中华人民共和国水利部 . 雨水集蓄利用工程技术规范 . 北京 :
中国水利水电出版社，2017.
[2] 李维 , 孟亚萍 , 朱捷 , 王春发 , 马玉勇 , 刘绍杰 , 刘峰 . 现代
城市道路雨水收集利用的设计方法探讨 [J]. 工程建设与设
计 ,2020(15):95-98.
[3] 孙剑青 , 小区雨水回收利用系统的经济效益分析 [J]. 工程建设
随着水资源日益短缺，不仅在干旱和半干旱地区，人 们非常重视雨水资源的开发和有效利用，世界各国都开始 了雨水利用热潮。同时，这项技术在日益完善，但从国内 来看，仍然缺少许多方面系统的深入研究。主要体现在以 下几个方面：集水区研究的集水效率水平主要取决于集水 区和集水材料的处理，当前使用的各种收集材料和处理不 能令人满意或价格过高，例如混凝土集水区或集水效率低； 例如原土夯实。因此，迫切需要研究一种高效、低成本、 方便处理收集材料的新方法，以及一种尽可能收集雨水径 流的处理方法，以提高收集效率，降低成本。
水是植物生长发育的基础。据统计，灌溉面积仅占 世界耕地的 15％，却生产了几乎占粮食总产量的 50％。 实践和实验表明，即使在整个生长期未完全灌溉作物， 但在收获用水的关键时期仅灌溉了一两次关键水，作物 的产量仍可大大提高。在干旱和半干旱地区，水资源短 缺是限制农业生产发展的关键因素。但是，天然降水是 一种极其重要的可用水资源，尚未得到充分利用，使用 率约为降雨的 30％ ~40％。任有 60％ ~70％的降水流失 到地表径流和无效的蒸发过程中，降水的生产效率仅为 0.3~0.6 kg/m3，所以，收集和储存雨水用于灌溉和使用 的潜力巨大。在北部建立集水系统，降水量将比以前多 10 倍，将被存储在土壤层和浅层含水层中。
Research and Exploration 研究与探索·智能制造与趋势
雨水集蓄利用理论及实用意义探究
肖开冬 （重庆市市政设计研究院有限公司 , 重庆 400000）
摘要：世界上超过一半的国家处于干旱和半干旱状态，水资源短缺是限制这些地区农业生产和经济发展的关键因素。在这些 地区，地表径流和地下水极为稀缺，水资源难以开采和利用。在这一类型的地区中，极其重要的可用水资源大部分集中在一年中 的几个月内，以暴雨的形式出现，经常造成严重的土壤侵蚀和土壤肥力下降。通过雨水资源合理集蓄来解决干旱和半干旱地区的 水资源短缺问题，不仅可以促进农业经济持续稳定发展，还能有效防止水土流失和改善生态环境，是一项具有重大战略意义的尝试。
关键词：雨水集蓄；水土流失；生态平衡 中图分类号：TV213.9 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）04（上）-0010-02
1 雨水资源开发利用的意义 水的问题已经成为制约我国绝大部分地区经济社会
可持续发展的重要因素。由于地球面积的 70％是海洋， 因此水资源总量的 97.5％是不能直接使用的海水，淡水 资源仅占 2.5％，而江河，湖泊和水库可以直接使用的淡 水资源，只有淡水资源占总数的 0.26％。随着工业和城 市的发展，污染物排放量显著增加，导致水源污染；森 林和其他植物的破坏造成生态失衡，还减少了降雨和地 下水补给。鉴于水资源短缺 , 首先，我们要保护现有水 源并采取有效措施来保护水源，例如在农业中引入节水 灌溉技术，处理工业用水污染和使用废水；国家调整供 水准则，提高水价等。在开源方面，南北调水工程已实施， 但工程量大，建设时间长，成本高。充分开发雨水资源
在 MWH 中，通常采用覆盖植物秸秆或覆盖塑料片等 措施来防止土壤蒸发。使用植物秸秆转移技术有效地解 决了覆盖塑料薄膜后水分渗透过慢的问题。RFWH 中储水 的有效性主要受渗透到池壁和池底的限制。控制渗透的 一些传统方法是用粘土，柔性薄膜、沥青、土壤分散剂 和混凝土来进行表面处理。实验研究和生产实践都表明， 连续的非干燥粘土是一种很好的密封材料，且成本低廉， 因此，在我国黄土高原的中西部地区使用红土来防止渗 漏。用柔性膜沥青混凝土进行表面处理，虽然处理和维 护成本很高，但蓄水库具有大容量和使用寿命长，就像 近年来在黄土高原上使用的薄壳混凝土窖一样。 4 集蓄雨水利用技术
收集和存储雨水径流的方法有很多种。根据系统的 规模和所使用的储水方法，可以分为 2 类，一是微型集 水区，二是径流场集水。
微集水区 M WH 用于在不超过 100m 的距离后从集水 区收集地表径流，并将其通过渗透区存储在根区土壤中， 以供植物吸收和利用。集水区和渗透区是 MWH 的两个基
施工人员的技能培训工作，促进所有施工人员的职业素养和 技能水平进一步提升，这样才能够强化施工人员的责任意识， 保障高速公路机电系统的施工质量。（3）机电系统施工方 法的控制。在高速公路机电系统的施工方法控制过程中，还 要加强对施工方法的控制工作，对于施工过程中所出现的一 系列施工工艺流程、相关技术要点以及施工组织措施进行明 确，并要在结合了高速公路工程实际施工特点基础上，做好 机电系统施工设计工作，在后续工程施工中也要严格遵循相 关施工工艺开展工作，这也是保障机电系统整体施工质量的 重要保障。在机电系统施工方法的选择过程中，要将施工质 量的控制作为重要内容，在结合施工标准基础上进行施工方 法的合理选择。只有这样才能够避免施工过程中各种问题的 发生，减少施工返工的情况出现，避免偷工减料以及工程变 更等问题发生，保障机电系统的施工质量。（4）营造良好 的施工环境。只有在营造了良好施工环境基础上，才能够为 高速公路机电系统施工的有序开展奠定良好的基础。因此高 速公路机电系统在建设过程中还需要从劳动环境、管理环境 以及技术研究环境等角度入手，来营造出良好的施工环境， 并且要实现施工方案和施工环境的有机结合，这样才能够获 得良好的机电系统施工质量控制效果。在具体的施工控制过 程中，要从整体角度出发，进行良好施工环境的营造工作，
江科学 ,2020,11(6):84-85.
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中国设备工程 2021.04（上）
中国设备工程
China Plant Engineering
本组成部分。它主要优点是径流率高，所以比大规模集 水方法更有效。即使小雨也能够提供径流水，但它占地大， 单位面积集水率低，适用于大面积和人烟稀少的地方。 以和饲料，效果不错。即使在非常干燥的年份， 也可以保证饲料的供应。
RFWH 的缺点是面积大，A 和 SR 的建设投资很大，并 且从 SR 向农业地区分配水的成本也很高。此外，SR 的污 泥问题尚未解决。 3 雨水径流的蓄存和保护技术
集水方式，雨水径流主要有 2 种存储方式，分别直 接存储在植物根部区的土壤层和蓄水设备中。两种存储 方法都应尝试防止水蒸发以保护集水，然而，MWH 旨在允 许尽可能多的水渗透到土壤层中并保持在那里，就是加 速水的渗透；在 RFWH 中，则是尽可能防止水箱泄漏，以 减少水的流失。
参考文献： [1] 张帆 . 试析高速公路机电工程质量控制要点 [J]. 工程建设与设
计 ,2019,(6):209-210. [2] 张栋，贾晓虎 . 高速公路机电系统维护维修与管理分析 [J]. 工
程建设与设计 ,2020,(1):277-279. [3] 孙仲良 . 高速公路机电工程通信系统技术及应用分析 [J]. 黑龙